P r v n í e l e k t r o n i c k ý r o č n í k | č a s o P i s P r o s t u d e n t y | Z d a r m a

Biologie na eTe Španělsko a portugalsko oBohacování uranu Biofilm

T Ř E T Í P Ó L | B ř e z e n 2 0 0 8

Jadernáenergie

M A G A Z Í N P L N Ý P O Z I T I V N Í E N E R G I E

W W W . T R E T I P O L . C Z

TÉMA ČÍSLA

tŘetí pÓl | 1/2008, první elektronický ročník | časopis pro studenty | zdarma | součást vzdělávacího programu svět energie | pro čez, a. s.,vydává: cinemax, s. r. o. | redakční rada: Tomáš gráf, pavel duchek, šárka Beránková, jan obdržálek, lukáš rytíř, jan píšala, michaela ratajová, edita dufkovášéfredaktor: michael pompe | odpovědná redaktorka: ing. marie dufková | grafi cká úprava a sazba: cinemaX, s. r. o. redakce, administrace a inzerce: cinemaX, s. r. o., elišky přemyslovny 433, praha 5 tel.: 257 327 239, fax: 257 327 239e-mail: tretipol@volny.cz | web: www.tretipol.cz | kopírování a šíření pro účely vzdělávání dovoleno | za správnost příspěvků ručí autoři

oBsaH02 slovo úvodem

03 integral – 5 let ve vesmíru

04 brooklynský most

06 v jaderné elektrárně to žije

07 biofilm – dr. jekyll anebo mr. hyde?

08 vrabec jede na nové palivo

09 jak se obohacuje jaderné palivo

10 ženy, nebojme se jádra…

11 energie recyklovaná pro krokodýly

12do španělska a portugalska za poučením i krásami

13 cena nadace čez 2008

14použité palivo z jaderných elektráren spálí reaktory nové generace

15 www.atomicarchive.com

15 pacman požírá uran

16časový stroj aneb 100 let zpátky žádný problém

17 technologický skanzen temelín

18 uran na zemi vystačí na staletí

19 energie, technika, fyzika (24)

20 učíme jadernou fyziku

20 výročí pokračují – johannes guttenberg

Od 4. do 15. srpna 2008 vám komplexně předsta-

víme naši nejmodernější elektrárnu. Seznámení se

všemi provozy doplní přednášky a cvičení. Na chvíli

se stanete součástí provozu, na simulátoru velína

si vyzkoušíte, jak se cítí operátor, seznámíte se

s dozimetrií, na závěr absolvujete test a odnesete

si certifikát.

Těšíme se na vás!

…je mrtev, ať žije!Vítáme vás u čtení prvního vydání ezinu Tretipol!

Na Vánoce 2007 jsme se loučili se čtenáři papí-

rového vydání studentského časopisu Třetí pól

a slibovali jim „jiný, lepší!“

Určitě jste si všimli, že už od ledna 2008 začalo

hemžení v aktualitách na stránce www.tretipol.cz,

a že slib plníme. Předtím jsme se soustřeďovali na

klasickou formu a elektronická byla jen přídavkem,

dnes na web průběžně přibývá mnoho zajímavých

článků o vědě a technice (a nejen o ní). A aby

konzervativci nebyli ošizeni, přinášíme i čtvrtletní

souhrn toho nejzajímavějšího na PDF, které si mo-

hou po libosti tisknout na papír. V prvním čtvrtletí

vybíráme hlavně téma „jádro“, v druhém to budou

„obnovitelné zdroje“, ve třetím „vzdělávání“ a na

zimu připravujeme „ekologii a úspory“. Pište nám,

o čem byste si chtěli ještě číst, jaké informace

potřebujete ke svému studiu, diskutujte s námi!

Marie Dufková

Otázka: kOlik výtisků tiště-néhO časOpisu třetí pól vy-šlO za dObu jehO existence? (rOzmezí plus minus 100 ks)Prvních deset čtenářů, kteří správně odpovědí

na otázku, získá CD Virtuální realita Temelín

(podrobné procházky hlavními provozy Jader-

né elektrárny).

Odpovědi pište na tretipol@volny.cz, předmět

"soutěž".

3 Právě před pěti lety, v roce 2003, byla uvedena do provozu první polovina Jaderné elektrárny Temelín.

Ano, polovina, protože projekt i veškerá infrastruktura je připravená na 4 tisícimegawattové reaktory.

Před uvedením Temelína do provozu byly jižní Čechy odkázány na dodávku elektrické energie především

z ekologicky zatížených severních Čech. Temelínská elektrárna umožnila nahradit stejný výkon odstave-

ných bloků v uhelných elektrárnách.

Slovo úvodem

pozor! pozor! pozor!naBídka pro všechny Jaderné nadŠence!

soutěž

Jaderná elektrárna Temelín zve středoškoláky se zájmem o jadernou energetiku na Letní univerzitu ETE.

3 F

oto:

Z ve

lína

Jade

rné e

lekt

rárn

y tem

elín

Podrobné informace žádejte na: tel. 381103119, Ing. Pavel Šimák, nebo na e-mailu pavel.simak@cez.cz

BřeZen 20082

třetí pól | www.tretipol.cz

Při této příležitosti uspořádala ESA v Itálii

vědecký workshop, který shrnul vědecké

výsledky projektu. Česká účast zahrnovala

dva ústní referáty prezentující výsledky hlav-

ních vědeckých oborů české účasti, a to výzkum

kataklyz mických proměnných hvězd a příbuzných

objektů, a výzkum blazarů (extragalaktických ob-

jektů, podtřídy aktivních galaktických jader, jejichž

výtrysk směřuje přímo k Zemi).

překvapeníPřekvapením je poměrně početná detekce kataklyz-

mických proměnných hvězd (CV) družicí INTEGRAL.

Odhaduje se, že možná až každý desátý zdroj

gama záření pozorovaný družicí je kataklyzmic-

kou proměnnou. Katalog CV detekovaných družicí

INTEGRAL zatím obsahuje 21 objektů této skupiny,

z toho 4 jsou nové identifikace. Další se předpo-

kládají mezi dosud neidentifikovanými gama zdroji

INTEGRALu. Některé objekty září až do tvrdého

rentgenového oboru 60-80 keV. Překvapením je

i objev, že také některé další proměnné hvězdy

(tzv. symbiotické) září v tvrdém gama oboru – dvě

z nich jsou přitom tak jasné ve viditelném světle,

že jsou vidět již ve velmi malém dalekohledu.

naše pOstery upOutalyZ posterů poutal velký zájem náš „late poster“ při-

hlá šený na poslední chvíli a prezentující předběžné

výsledky pozorování unikátního zjasnění rentgenové

dvojhvězdy SAXJ1810.8-2609 získané během služby

našeho pracovníka Rudolfa Gálise v operačním centru

střediska družice ISDC ve Švýcarsku. Další náš poster

popisoval výsledky dosažené především Petrem Ku-

bán kem při snaze o lepší přístup vědecké komunity

k datům z družice formou virtuální observatoře. To je

všeobecně pokládáno za mimořádně potřebné, protože

vědecké publikace používající dat z projektu jsou (pro

astronomy mimo týmy INTEGRALu) nesnadným přístu-

pem k výsledkům vyšší úrovně (tedy obrázky, spektra,

světelné křivky) citelně limitovány. První verze je již

zabudována na webových stránkách střediska ISDC.

výsledky detekceCelkově detekoval INTEGRAL v oboru záření gama

přes 400 zdrojů, z nichž největší skupiny představují

rentgenové dvojhvězdy a aktivní galaxie. Spolehlivě

identifikováno je asi ¾ zdrojů, ostatní bude ještě

třeba identifikovat a klasifikovat. Jako nejvíce vě-

decky výkonný je ze 4 palubních přístrojů hodnocen

rentgenový dalekohled IBIS s detektorem ISGRI.

Hodnotíme-li efektivitu výsledků družice

INTEGRAL je třeba uvážit, že gama teleskopy na

družici jsou tzv. „coded mask“ (s kódovou maskou)

teleskopy s režimem práce i se zpracování dat velmi

odlišným od normálních optických dalekohledů.

Současně, že jde o obor záření gama, kde je přichá-

zejících fotonů málo. Tak například většina objektů

vyžaduje namíření teleskopů na objekt po dobu

minimálně jednoho týdne, často však i několika

týdnů. Na druhé straně však jde o pozorování

v energetickém oboru astrofyzikou dosud málo sle-

dovaným, který poskytuje cenná data pro důležitou

metodu studia objektů multispektrální analýzou.

Přístroje družice pracují nadále spolehlivě, což

přispělo k rozhodnutí o oficiálním prodloužení mise

do roku 2012.

Doc. rNDr. reNé HuDec, cSc.

SkupiNa aStrofyziky vySokýcH eNergií,

StelárNí oDDěleNí aSÚ av Čr, v.v.i., oNDřejov

integral5 leT ve veSmíru

17. října 2007 uplynulo 5 let od vypuštění astrofyzikální družice Evropské kosmické agentury ESA INTEGRAL (Mezinárodní laboratoř pro astrofyziku záření gama). Česká účast se týkala palubního experimentu OMC (optická monitorovací kamera, čili malý optický teleskop) a vědeckého a datového centra ISDC ve Švýcarsku.

3 družice integral3 Pohled na oBlohu v gama Záření očima družice

integral

3 model symBiotické Proměnné hvěZdy

3 model BlaZaru

INTEGRAL source results page

http://isdc.unige.ch/index.cgi?Data+sources

, WWW

BřeZen 2008

třetí pól | www.tretipol.cz

3

3 Pohled v doBě Přítomné. věže mostu neJsou vůBec vyšší než okolní Budovy a ProcháZka Po mostě vedle ProJížděJících aut také asi Příliš PříJemná není. Je vždycky Pokrok Pokrokem?

rOeblingMezi Brooklynem a New Yorkem je záliv, protékaný

řekou East River se silnými spodními proudy. V první

polovině devatenáctého století neexistovalo jiné

spojení než převoznické lodě. V zimě se voda pokrý-

vala ledem, někdy v ní zamrzli převozníci i se svými

zákazníky. V roce 1852 byl na jedné lodi uvězněné

v ledu i německý emigrant John Roebling se svým

patnáctiletým synem. Měl tak dost času prostudovat

nevlídný terén a rozhodl se přes záliv vybudovat

most zavěšený na dvou věžích. Ještě téhož roku pak

vypracoval návrh visutého mostu.

Most měl být téměř 2 km dlouhý, zavěšený ve výšce

40 m nad hladinou vody na dvou 80 m vysokých

věžích, postavených ve vodě u protilehlých břehů.

Vzdálenost obou věží měla činit 490 m a most měl být

vybaven vozovkou širokou 24,4 m. Věže měly základy

o půdorysu 12 × 21 m umístěné v hloubce 12 m (Bro-

oklyn) a 21 m (New York) pod úrovní hladiny vody.

V roce 1867 byla pro výstavbu ustavena společnost

New York Bridge Company, Roeblingův projekt byl

přijat a on sám byl jmenován hlavním inženýrem

projektu. Prodejem akcií společnosti bylo získáno

na stavbu základních 5 milionů dolarů. Počítalo se

s navýšením této částky a s kombinací kapitálu měst

a kapitálu soukromého. Samotný John Roebling před-

pokládal náklady na most 7 milionů dolarů a na výkup

pozemků téměř 4 miliony. Skutečné náklady vzrostly

z důvodu dodatečných požadavků ze strany úřadů,

např. zvýšit výšku středu mostu nad hladinou vody na

42 metrů a rozšířit vozovku na 26 m. Celkem dosáhly

15,5 milionů dolarů.

výstavbaPráce na projektu začíná v roce 1869. V témže roce

John Roebling umírá na tetanus po úrazu, který utr-

pěl při průzkumu staveniště. Vedení projektu přebírá

jeho syn Washington.

Pro stavbu základů věží mostu byly použity

dřevěné kesony s kovovým pláštěm, zatížené nahoře

kamenivem. Po odstranění nánosů v řece, až na tvrdé

podlaží, byly kesony zaplněny kameny a betonem

a na nich byly vystavěny věže.

Dělníci pracovali v kesonech v přetlaku až přes dvě

atmosféry, v horku a zápachu (do řeky byly vyváženy

po dlouhou dobu odpady). Na straně New Yorku při

práci a po ní umírali na „kesonovou nemoc“. Jde o

postižení organismu způsobené primárně bublinami,

které vznikají v tkáních v důsledku nadměrně rychlého

poklesu okolního tlaku a které jsou tvořeny plynem,

převážně dusíkem, jenž se v těle rozpustil během

pobytu v přetlaku. Při normálním tlaku (0,1 MPa) je v

tkáních těla fyzikálně rozpuštěno vždy určité množství

plynů. (U muže střední postavy je v těle rozpuštěn

přibližně jeden litr dusíku a malé množství jiných

plynů.) Při pobytu v přetlaku (např. v kesonu) se

množství plynu rozpuštěného v organismu zvětšuje.

Při dekompresi (rychlém vyplutí na povrch, kde je

nižší tlak) se může rozpuštěný plyn uvolnit přímo

v tkáních v podobě bublin. To poškozuje orgány těla

a člověk umírá. Charakteristické byly prudké bolesti

a zvracení, při kterém se postižený ohýbal v pase,

proto této nemoci říkali dělnici „bends“, ohyby.

Zahajujeme seriál „Velké stavby minulosti“. Člověk se neustále odvážně pouští do zdánlivě neuskutečnitelných projektů - odvaha, cílevědomost a přesná technická práce nakonec zvítězí. Mnoho projektů nese zpočátku pejorativní nálepku „megalomanský“. Neprávem. Čas většinou prokáže, že posměšná nálepka není na místě. Naopak - generace následovníků stojí v úžasu, co lidský duch a ruce techniků a stavitelů dokázaly.

BřeZen 20084

třetí pól | www.tretipol.cz

Brooklynskýmost

3 Práce na mostu očima soudoBého ilustrátora. Zdá se to neuvěřitelné, ale nikdo nesPadl.

3 Panoráma mostu PotvrZuJe tvrZení, že Jeho věže, Postavené Z cihel a žuly, „vysoce Převyšovaly soudoBou ZástavBu“. ZáBěr Je Z roku 1893.

3 Brooklynský most dnes.

Kesonovou nemocí byl postižen i Washington Roe-

bling. Protože proti ní neexistoval lék, nezbývalo než

čekat na smrt. Roebling sice zůstal ochrnutý, téměř

nepohyblivý a s velkými bolestmi, ale jeho extrémní

vůle dokončit otcův projekt byla tak velká, že přežil

a s pomocí své manželky a vynikající paměti vedl

projekt z lůžka dále.

Po dokončení opěrných věží bylo třeba natáhnout

hlavní i závěsná lana. Nejprve byl konec jednoho lana

o průměru 19 mm protažen přes jednu věž a upevněn

na kotevním bloku. Potom přejela loď s druhým kon-

cem lana řeku. Lano přitom zmizelo pod vodou a jeho

druhý konec byl přes druhou věž převeden na buben,

kterým ve druhém kotvišti otáčel parní stroj. Pak byla

zastavena lodní doprava na řece a lano bylo za obdivu

četných diváků parním strojem napínáno, až vyjelo

z vody do výšky věží. To samé bylo provedeno s dru-

hým lanem. Pak byla obě lana na protilehlých stra-

nách spojena a zavedena přes volně otočnou kladku

na jedné straně a ozubenou kladku poháněnou parním

strojem na straně druhé. Vznikla tak uzavřená smyčka,

kterou bylo možné pohánět. Celý princip nebyl příliš

nový, používaly ho i hospodyňky v Itálii, které tak

sušily prádlo na šňůře natažené od okna k oknu napříč

úzkou ulicí. Pouze rozměry byly trochu jiné.

Práci na stavbě mostu komplikoval sníh, led, slunce

(ocel se zahřátím protahuje), ale nakonec se podařilo

složitou síť lan dokončit. Jak s obdivem zaznamenal

dobový novinář, „aniž by jediný pracovník spadl

ze závratné výšky dolů do řeky“. Ne že by nebyly

vůbec žádné ztráty, asi 20 dělníků zahynulo při pra-

covních nehodách, další na kesonovou nemoc.

zahájení prOvOzuPo dokončení stavby, která trvala 14 let, byl most

14. května 1883 ve dvě hodiny odpoledne slavnost-

ně otevřen pro veřejnost. Ten den ho přešlo 150 300

lidí, mostné bylo 1 cent. Pro vozidla byl zpřístupněn

most stejný den v pět hodin odpoledne. Přejelo

jich 1 800, za každé se platilo 5 centů. Washington

Roebling pozoroval otevření mostu dalekohledem ze

svého bytu.

V historii po mostě přejížděly kočáry, později vlaky

a tramvaje. V roce 1950 byl most upraven na 6 pruhů

pro automobilovou dopravu a střední pás pro chodce

a cyklisty. Dnes je brooklynský most druhý nejvíce

frekventovaný most v New Yorku. Hmotnost vozidel je

omezena na 2,7 tuny, nákladní automobily a autobu-

sy po něm jezdit nesmí, každodenně jím projede 144

000 automobilů. Ale žádné mostné platit nemusí.

Náročné dílo se podařilo, slouží a New York se jím

chlubí dodnes.

MilaN poSpec

www.verifik.cz

D. Cadbury: Seven Wonders of The Industrial World,

Fourth Estate, London 2003

, Použitá literatura

http://en.wikipedia.org/wiki/Brooklyn_Bridge

, WWW

BřeZen 2008

třetí pól | www.tretipol.cz

5

bakterie ve všech OkruzíchV primárním okruhu vládne sterilní prostředí,

teplota 300 °C, silná radiace a tedy žádné velké

hemžení. Život však nacházíme tam, kde je

v systémech primárního okruhu nízká teplota

a kde se vyskytne krmivo pro bakterie. Jsou

známy případy, kdy bakterie či houby tvoří na

organickém substrátu (různé nevhodné nátěry,

ionexové hmoty, organické nečistoty apod.)

slizovité povlaky, někdy úctyhodných rozměrů.

Velmi zajímavou kategorií jsou bakterie, které se

živí ocelí, za příznivých podmínek i nerezovou.

Jsou to anaerobní bakterie, které si berou energii

z chemické reakce – proto jim říkáme chemotrof-

ní. Oxidují kovy kyslíkem obsaženým v anorga-

nických kyslíkatých solích (sírany, dusičnany).

I v nerezovém materiálu mohou vytvářet velmi

uzavřené a hluboké kaverny a tím způsobit i de-

strukci zařízení. O bakterie, které umějí rozkládat

ionexové hmoty (polystyren) na elektrárně sice

příliš nestojíme, nicméně zde jsou a mohou být

užitečné při likvidaci použitých ionexových hmot.

Působení bakterií v systémech primárního okruhu

vypadá hrozivě, v principu se však jedná spíše

o vzácné kuriozity než o vážný problém.

Podobná situace panuje v parovodním se-

kundárním okruhu. Čím dále jdeme od reaktoru

k nižším teplotám (sterilizujícím faktorem je zde

daleko více teplota než radiace), tím pestřejší

život objevujeme.

jaderka funguje jakO čistička vOdy i vzduchuPodíváme-li se na systém chladicího okruhu kon-

denzátorů turbín s chladicími věžemi z pohledu

„vodaře“, pak konstatujeme téměř absolutní

shodu principu konstrukce tohoto okruhu s prin-

cipem konstrukce čistírny odpadních vod na bázi

biofiltrace. Pouze rozměry a některé technologické

parametry jsou odlišné.

v jaderné elekTrárně to žiJeJaderná elektrárna není jen mrtvá konstrukce ze železa a betonu určená k výrobě elektrické energie, ale velmi živý celek. Kromě lidí zde vegetuje spousta živých organizmů, které jsou někdy vítanými spolupracovníky, jindy působí potíže. Jejich přirozeným prostředím je především voda. Najdeme ji všude na cestě toku energie v jaderné elektrárně.

Například v Jaderné elektrárně Temelín probíhá

odbourávání organických látek z vltavské vody na

chladicích věžích s účinností 75 %! V tzv. bio-

filmu chladicích věží, pokrývajícím obrovskou

plochu deskové výplně spodních částí věží, najde-

me velmi podobnou biocenózu (kulturu bakterií,

prvoků, láčkovců a červů), jako v čistírenském

zařízení. Potravou pro tyto organizmy je i orga-

nická hmota, která se dostává do vody chladicího

kruhu ze vzduchu.

jak jsme pOhnOjili i tzv. tech-nickOu vOduIhned po zahájení provozu elektrárny jsme

začali upravovat technickou vodu dávkováním

prostředků proti tvorbě biofilmu, proti tvorbě

úsad na teplosměnných plochách a proti korozi

oceli. Používaný inhibitor koroze byl však na bázi

fosforu a tak jsme si bohužel nevědomky vodu

v těchto systémech pěkně pohnojili. Provozní

zkušenosti navíc ukázaly, že program ošetřování

systému neřeší zvýšený výskyt zelených řas. Vyso-

ká produkce zelené organické hmoty způsobovala

vznik substrátu pro následné bakteriální oživení,

zvýšilo se riziko ucpávání technologie, zhoršil

přestup tepla na chladičích a vlastnosti vody se

stávaly nepřijatelnými.

„naše“ řasa nadchla bOtanikyV tu dobu jsme také intenzivně pátrali po možném

úniku oleje do vody – voda silně páchla po

ropných látkách a úsady měly mazlavý charakter.

Bezúspěšně. Zajeli jsme proto do Botanického

ústavu Akademie věd v Třeboni za RNDr. Jaromírem

Lukavským. K našemu překvapení byli botanici,

na rozdíl od nás, nálezem nadšeni. To co objevili

v naší technické vodě nebyla obyčejná jednobu-

něčná řasa rodu Chlorela, ale unikátní organizmus

Trachydiscus minutus, který objevil a popsal

P. Bourrely v rybníčku pařížské Botanické zahrady.

Jde o jednobuněčnou zelenou „řasu“ držící se

u hladiny na světle pomocí kapičky oleje, který

pro tento účel sama produkuje. Existuje teorie,

podle které za vznikem některých ropných

ložisek stojí právě tyto organizmy. Při úmrtí

či poškození buňky dochází k uvolnění oleje

z organizmu do vody. Okamžitě nás napadla

otázka, zda je to problém, který škodí, nebo

zda by naopak mohl snižovat korozi technic-

kého zařízení. Nejdříve jsme na likvidaci řasy

aplikovali s poměrně velkou účinností algicidní

chemikálii. Bylo nám však jasné, že je třeba

odstranit příčinu problému, nikoliv svádět věčný

boj proti důsledkům. Proto jsme začali testovat

dvě různé varianty chemického složení. Variantu

s inhibitorem koroze na bázi zinku bez fosforu

a variantu s pouhou úpravou vody vápnem, bez

používání jakýchkoliv cizorodých chemikálií.

Nejlepší výsledky vykazovala úprava vody pouze

vápnem. Oproti druhé variantě byla čirost vody

fantastická.

„nechte hOubu ať ty řasy zlik-viduje“Jednoho dne jsme opět pozorovali počátek

„zelené exploze“ v systému technické vody.

Za několik set tisíc korun jsme byli připraveni

nakoupit speciální algicid (prostředek na ničení

řas). Před tím se však na „náš problém“ podíval

pan doktor Lukavský do mikroskopu a prohlá-

sil: „Vidíte tady ty výpučky na povrchu řasové

buňky? To bude asi parazitní houba. Já bych

s dávkováním počkal ještě týden a ono to ty

řasy zlikviduje samo.“ A stalo se. Díky biologům

jsme ušetřili peníze i životní prostředí. Opět se

ukázalo, že využívat v provozu jaderné elekt-

rárny poznatků z biologie a ekologie je nejen

nezbytné a přínosné, ale i nesmírně zajímavé

a poučné.

václav HaNuS, HaNa urbaNová

3 trachydiscus minutus ve světelném mikroskoPu. Průměr Buněk Je okolo 5 μm. výraZná Je žlutá oleJová kaPka uProstřed, nástěnný miskovitý chromatoFor.

3 centriFugační Zkumavky se vZorky Z BaZénů 1 až 3

3 roZstřik oBěhové vody na hladinu otevřeného BaZénu

BřeZen 2008

třetí pól | www.tretipol.cz

6

Biofilm: dr. Jekyll aneBo mr. Hyde?

3 BioFilm – souvislá vrstvička Bakterií a řas s růZnou odolností vůči vytékaJícím tePlým mine-raliZovaným Pramenům – ZPůsoBuJe v yelloWs-tonském národním Parku roZdílné ZaBarvení Jednotlivých teras.

3 častým místem výskytu BioFilmu Jsou vodovodní a kanaliZační PotruBí, kouPelny, či toalety. na oBráZku ZáBěr Z umývárny kláštera Wen-shu v hlavním městě čínské Provincie sečuán.

3 neJZnáměJším Příkladem BioFilmu Je ZuBní Plak. vZniká Již na Prvních dětských ZuBech; Jeho výskyt Je PodPořen PříJmem Potravy s oBsahem cukrů, ZeJména Pak sacharóZy.

Mikrobiální organismy mají tendenci shlukovat se do složitých útvarů pokrývajících tenkou vrstvou jejich tělíček rozsáhlé povrchy. Tyto shluky se nazývají biofilm (bioblána). Jsou tak více odolné před účinky antibiotik, způsobují celou řadu problémů lidskému imunitnímu systému, dokonce tím zvyšují frekvenci přenosu genů mezi jednotlivými buňkami. Mají za následek nejrůznější průmyslové kontaminace, tzv. biofouling (vznik povlaků bakterií na površích ponořených do nejrůznějších tekutin včetně vody) a biokorozi, která je problémem například i ve zdivu Karlova mostu v Praze.

jak se přišlO na biOfilmy?Dlouhá léta platilo dogma, že bakterie nemohou žít

například v žaludku člověka či jiných savců neboť je

tam velmi kyselé prostředí, že se nemohou množit

uvnitř buněk jiných organismů, anebo že nemohou růst

v prostředí chudém na živiny. Nic z toho však neplatí!

Dnes již známe bakterie z rezavé vody naplňující ústřed-

ní topení, baktérie žijící v gejzírech, anebo mikroorga-

nismy žijící v „černých kuřácích“, což jsou průduchy na

dnech oceánů chrlící vodu o teplotě vyšší než 400 °C.

A v čem že je problém? Pokud žijí jednotlivé bakte-

riální buňky samostatně, často podobná extrémní pro-

středí nepřežijí. Bakterie však mají tendenci přilnout,

doslova se přilepit na pevný povrch. Jakmile přilnou,

změní své chování i vzhled a začnou produkovat do

prostředí velké množství lepivých polysacharidů. Buň-

ky pak drží pohromadě v jakési hlenovité mikrokolonii,

rostou, množí se a dávají vzniknout i strukturám

zajišťujícím dostatečnou výživu, přísun čerstvé vody

a případně i kyslíku pomocí nejrůznějších kanálků.

biOfilm a lidské tělONejznámnějším biofilmem popsaným v lidském těle je

zubní plak – žlutavý povlak na povrchu zubů. Lze jej

sice odstranit běžným čištěním zubů, nicméně během

několika hodin se ihned vytváří znovu. Základem je

vrstvička slin, na které se usazují bakterie. Poté, co

se stane silnější, hladovějící bakterie štěpí své zá-

sobní cukry, čímž vznikají kyseliny poškozující zubní

sklovinu a umožňují následný vznik zubního kazu.

Velmi častý je rovněž vznik biofilmu v nekrotic-

kých tkáních, žlučových cestách, při infekci kostní

dřeně, při zánětu prostaty či při cystické fibróze. Při

ní dokonce masa bakteriemi produkovaného hlenu

ucpává dýchací cesty a znesnadňuje výměnu plynů

v plicích. Častá je přítomnost biofilmů na cévkách

zaváděných do těla; infikovány mohou být i dýchací

přístroje, děložní tělíska, dialyzační přístroje, do-

konce i nesprávně udržované kontaktní čočky. Bio-

filmem se často pokrývají i cizorodá tělíska v těle,

mezi které patří i kloubní náhrady a jiné implantáty

včetně umělých srdečních chlopní, kde může dojít

až k jejich uvolnění.

Zvláštností biofilmů, důležitou pro jejich úspěšný

rozvoj v lidském těle, je zvýšená odolnost k antibio-

tikům. Zároveň je v biofilmech tisícinásobně vyšší

frekvence přenosu genů mezi buňkami. Znamená to,

že pokud bakterie získá rezistenci proti antibiotiku

(v přírodě docela běžný jev), tisíckrát pravděpo-

dobněji ji bude schopna předat i okolním buňkám

biofilmu v porovnání s těmi, které se pohybují volně

bez výraznější vazby na své okolí.

jsOu biOfilmy k něčemu dObré?Ano, biofilmy mohou například za velkou část samo-

čisticí schopnosti potoků a řek; umějí snižovat zne-

čištění půd. Příkladem jejich využití je biofiltr – jedna

z technologií používajících mikroorganismy k čištění

zapáchajícího vzduchu. Dobře udržovaný biofiltr může

snížit emise páchnoucích látek až o 85%, čpavku

o 60% a sirovodíku až o 90%.

Dalším z mnoha možných využití biofilmů dotaže-

ných až do prvních pokusů o uplatnění v praxi je

mikrobiální elektrochemický článek. Jde o to, že

bakterie jsou schopny přesunu elektronů na kovy,

které se tak stávají katodou daného elektrického

článku. Existují již bakteriální elektrochemické články

spotřebovávající živiny z odpadních vod – anebo

naopak miniaturní články o velikosti např. baterie do

mobilních telefonů.

rNDr. petr HeNeberg

ceNtruM pro výzkuM Diabetu,MetaboliSMu a výživy

3. lékařSká fakulta uNiverzity karlovy v praze

BřeZen 2008

třetí pól | www.tretipol.cz

7

Nejde o dietní přeškolení ptáka – VRABEC je familiární označení školního reaktoru VR-1 na Fakultě jaderné a fyzikálně inženýrské ČVUT Praha. Jedná se o reaktor lehkovodního typu, který se využívá pro výuku posluchačů technických univerzit v České republice, pro přípravu odborníků pracujících na českém jaderném programu a pro zahraniční spolupráci. VRABEC je reaktorem bazénového typu pracujícím s obohaceným uranem. Jako moderátor používá lehkou demineralizovanou vodu, která má zároveň funkci reflektoru (vrací neutrony do aktivní zóny), biologického stínění a chladiva. Výkon reaktoru je velmi malý, do 1 kW tepelného, krátkodobě do 5 kW. Čili asi jako u rychlovarné konvice.

, další Foto

, další články

, Základní charakteristiky školního reaktoru vr-1

3 Z návštěvy PreZidenta václava klause v Prosto-rách školního reaktoru FJFi 3. Prosince 2007

3 aktivní Zóna reaktoru vr-1 3 kontrola nového Paliva irt-4m

3 kontrola nového Paliva irt-4m

menší ObOhaceníZatímco se dříve v reaktoru používalo palivo s obo-

hacením 36 % 235U, kategorizované jako vysoce

obohacené (HEU – Highly-Enriched Uranium),

v současné době ho nahradilo palivo s oboha-

cením pod 20 % 235U, kategorizované jako nízko

obohacené (LEU – Low Enriched Uranium). Změna

se uskutečnila v souladu se záměry mezinárodního

programu RERTR (Reduced Enrichment for Research

and Test Reactors – snížení obohacení pro výzkum-

né a zkušební reaktory) sledujícího minimalizaci

nebezpečí zneužití paliva teroristy. Za doporučenou

bezpečnou hranici, při které zneužití štěpitelného

uranu nehrozí, se pokládá obohacení paliva do

20 %. Některé výzkumné reaktory však mají ve svém

palivu strategicky důležitého uranu 235 mnohem

více, a to až 80 %. Tak vysoce obohacený uran je

již potenciálně zneužitelný pro výrobu klasické

atomové zbraně. Palivo pro energetické reaktory,

např. Temelín a Dukovany, má přitom obohacení

mnohem nižší – do 5 %. Zneužití zde tedy nehrozí.

Celkové náklady na záměnu paliva za méně obo-

hacené přesáhly 2 miliony amerických dolarů a plně

je hradilo ministerstvo energetiky USA (US DOE).

nepatrné kOnstrukční změnyZákladní koncepce ruského trubkového paliva celé

řady IRT-M je stejná. Konstrukčně se jedná o kon-

centrické trubky čtvercového průřezu, kde jedna

je zasunuta v druhé. Palivová vrstva je tvořena

disperzí Al a UO2 s obohaceným uranem. Pokrytí je

tvořeno vrstvou hliníku. Palivo je navrženo tak, aby

bylo v aktivní zóně jednoduše zaměnitelné, a aby

nároky na úpravu reaktoru byly minimální. Sou-

časné palivo se od bývalého geometricky prakticky

neliší. Tloušťka palivové vrstvy a pokrytí je jiná

pouze o několik desetin milimetru.

jak vše prOběhlOPod dohledem inspektorů MAAE bylo palivo ve vý-

robním závodě v Novosibirsku zabaleno a umístěno

do přepravních kontejnerů opatřených pečetěmi

atomové agentury. Na pracoviště školního reaktoru

VR-1 dorazilo v podobě 21 nových palivových

článků. Termíny odvozu původního paliva zpět do

Ruské federace a následného dovozu nového paliva

z výrobního závodu v Novosibirsku podléhaly z bez-

pečnostních důvodů přísnému utajení a transport

paliva se uskutečnil pod policejní ochranou.

Samotné záměně paliva předcházela pečlivá

příprava celého pracoviště reaktoru VR-1. Proběhly

všechny potřebné neutronově fyzikální, termo-hyd-

raulické a bezpečnostní výpočty. Nezávislé výpočty

se paralelně uskutečnily i v ANL (Argonne National

Laboratory) v USA, přičemž shoda výsledků byla

pozoruhodná.

Škarohlídské představy, že reaktor VR-1 nebude

s nízko obohaceným palivem schopen provozu, se

nepotvrdily.

Na vlastní oči se o tom může přesvědčit každý.

Zájemci o exkurzi na Vrabec jsou vítáni – domluvte

se e-mailem na adrese: kjr@fjfi.cvut.cz.

jaN rataj, Čvut, fjfi

foto: a. kolroS, kjr

jmenovitý výkon1 kW (tepelný), krátkodobě 5 kWreaktorové nádobyprůměr 2 300 mm, výška 4 720 mmstínění reaktoruvertikální: H2O, horizontální: H2O + barytový betonteplota v reaktorupracovní cca 20 °Cchlazenípřirozenou konvekcí (prouděním)tlakatmosférickýregulační systém5 až 7 regulačních tyčí UR 70 s kadmiovým absorbátoremhustota toku neutronů 2 až 3.1013 m-2.s-1 (podle typu konfigurace aktivní zóny a měřeného místa)

http://multimedia.cvut.cz/public/reaktor/

http://picasaweb.google.cz/President.na.VR1

Třetí pól, prosinec 2001, únor 2004.

BřeZen 20088

třetí pól | www.tretipol.cz

vraBec jede na nové palivo

Schema principu obohacování najdete na webu

www.tretipol.cz.

Pro energetické využití se ve většině světových jaderných reaktorů obvykle používá uran obsahující okolo 3 až 4 % izotopu 235U. Jak to ale udělat, když přírodní uran obsahuje 99,3 % izotopu 238U a z hlediska chemického chování jsou oba izotopy prakticky totožné? Naštěstí existují technologické postupy obohacování uranu založené na rozdílných fyzikálních vlastnostech izotopů.

jak Se oBohacujeJaderné palivo

Přírodní uran existoval již při vzniku Země.

Na počátku, zhruba před 4,5 miliardou let,

měl vysoký obsah izotopu 235U – byl tedy

„vysoce obohacený“. Během času se nestabilní izo-

topy podle zákona radioaktivní přeměny rozpadají

(přeměňují) a izotop 235U, který má ve srovnání

s izotopem 238U poločas rozpadu přibližně sedmkrát

kratší, se stal vzácnějším. Dnes obsahuje přírodní

uran izotopu 235U pouze 0,7 %.

Obohacení jaderného paliva o izotop 235U je

důležité pro řízenou štěpnou reakci v nejběžnějších

lehkovodních reaktorech. Pomocí zpomalených

neutronů je štěpitelný právě izotop 235U. Existují

i reaktory využívající přírodní uran, neobohacený, ale

ty musejí používat jako moderátor tzv. těžkou vodu

(D2O). S obyčejnou (lehkou) vodou H2O se při použití

přírodního uranu reaktor vůbec nerozběhne. Při vlast-

ním provozu reaktoru je mimořádně důležitá celková

bilance neutronů; ta je mnohem lepší, pokud se pro

reaktor použije obohacené palivo. Lehká voda jako

moderátor je také mnohem levnější a dostupnější.

Výsledkem obohacování jaderného paliva je

uran, který obsahuje více izotopu 235U než uran

přírodní. Takto obohacené palivo umožňuje nejen

s reaktorem pracovat na potřebném výkonu, ale i po

dostatečně dlouhou dobu. Při provozu reaktoru se

izotop 235U spotřebovává, postupně „vyhořívá“.

jak se tO děláNejpoužívanější metody obohacování jsou difúze

a odstředivková metoda, popř. kombinace těchto

metod. Obě využívají nepatrný rozdíl v hmotnostech

obou sledovaných izotopů uranu. Obohacovací pro-

ces je energeticky i časově velice náročný a vyžaduje

vyspělou technologii. Největší obohacovací závody

využívající plynné difúze jsou ve Francii a v USA,

centrifugy se využívají v Rusku, Číně, Velké Británii,

Nizozemí, Německu. Menší obohacovací závody jsou

i v Jižní Africe, Pakistánu a v Japonsku. Já jsem

měla možnost navštívit provoz Eurodif francouzské

firmy Areva (dříve Cogema) v údolí Rhôny v jižní

Francii a ráda se s vámi o své zážitky podělím.

difúzeUran je nejprve přeměněn na plynný hexafluorid

UF6, který je pod tlakem protlačován keramickými

porézními přepážkami v mnohastupňových difúzních

kaskádách. Molekuly hexafluoridu s izotopem 235U

jsou lehčí a tedy oproti molekulám s izotopem 238U

nepatrně „hbitější“, takže procházejí o něco málo

rychleji. Aby ve výsledném produktu byl více zastou-

pen izotop 235U, je třeba proces tisíckrát opakovat.

Hlavním ekonomickým problémem metody je mi-

mořádná energetická náročnost – proces probíhá za

vysokých teplot, kompresory protlačující plyn mem-

bránami spotřebují mnoho energie. Pro představu:

vedle rozsáhlého francouzského závodu Eurodif (zau-

jímá 600 hektarů) stojí jaderná elektrárna Tricastin.

Tři ze čtyř jejích tisícimegawattových bloků vyrábějí

energii jen pro obohacovací závod Eurodif. Přesto se

to vyplatí – obohacený uran je báječným vývozním

artiklem. Spolupráce Tricastinu a obohacovacího

závodu zároveň působí jako vítaný regulátor spotře-

by v síti – je-li elektřiny nadbytek, pracuje Eurodif.

Je-li elektřiny nedostatek, difúzní kolony se zastaví

a elektrárna dodává do veřejné sítě.

centrifugacePro druhou metodu se uran rovněž převádí na plyn-

ný UF6. V odstředivkách (centrifugách) při vysokých

otáčkách se pak molekuly s těžším izotopem 238U

hromadí na okrajích a ve středu centrifug zůstávají

převážně molekuly s izotopem 235U.

Tento systém pracuje s 50krát menší spotřebou

energie než difúzní systémy a jeho účinnost je

závislá především na rychlosti otáčení centrifugy.

Pro dělení izotopů uranu se tento systém zavedl

v 70. letech 20. století. Dříve se obvykle používaly

rotačky s ocelovými lopatkami, dosahujícími rych-

losti kolem 330 m/s (rychlost zvuku), v současné

době se prosazují materiály z uhlíkových vláken

s rychlostí 600 m/s a teoretické možnosti využití

vlastností Kevlaru dávají předpoklad dosáhnout až

1 100 m/s. Pro potřebné obohacení je nezbytné

použití kaskád několika desítek tisíc kusů odstředi-

vek. V lokalitě Eurodif se vedle provozu s difúzními

kolonami staví moderní provoz Georges Besse II,

v němž po dokončení bude pracovat sedm milionů

odstředivek. (Georges Besse byl v sedmdesátých

letech prezidentem Eurodif a byl zavražděn akti-

visty). Byla jsem jedním z posledních návštěvníků

staveniště – brzy se haly uzavřou, protože montáž

odstředivek je tajná.

Areva je jedním ze čtyř největších dodavatelů

obohaceného uranu na světě a ovládá více než

25 % trhu. Odpadní teplo z provozů Eurodif se

využívá pro vytápění.

Marie Dufková

3 v PoPředí Jaderná elektrárna tricastin se 4 tisícime-gaWattovými Bloky, chlaZená Je řekou rhônou (chla-dicí věže k ní nePatří, chladí areál eurodiF). tmavé Bloky v PoZadí ukrývaJí diFuZní kolony. Za chladicími věžemi se staví Budovy Pro odstředivky.

3 Jedna Z diFúZních kolon. Je asi 20 m vysoká, má 4 m v Průměru a Je naPlněná dlouhými keramickými truBičkami. můžete PřiJít až k ní, ale nedoPoručuJe se dotýkat se v hale ani ZáBradlí – Proces ProBíhá Při tePlotách Přes tisíc stuPňů. také komPresory Zde vytvářeJí těžko snesitelný hluk. takovýchto kolon Jsou Zde stovky.

3 v novém oBohacovacím Závodě Bude sedm milionů takovýchto truBic – centriFug. Jsou asi 3 m dlouhé a maJí Průměr 15 cm.

, Bližší inFormace k oBohacování naJdete na adrese:

http://www.ieer.org/reports/uranium/enrichment.pdf

BřeZen 2008

třetí pól | www.tretipol.cz

9

Jak jste se dostala ke studiu jaderného oboru,

co Vás zaujalo?

Vzhledem k tomu, že pocházím od Dukovan a v této

oblasti jsou chladicí věže vidět snad z každého

místa, tak už jako malá holčička jsem přemýšlela

nad tím, co je to za věže na horizontu, k čemu jsou

a proč jsou některým lidem trnem v oku. Samozřej-

mě, prvním pocitem po havárii jaderné elektrárny

Černobyl byl strach, ale postupem času ho vystřída-

la zvědavost, co že se to uvnitř jaderné elektrárny

vlastně děje. A to už byl jen malý krůček přihlásit

se na ČVUT-FJFI a jít „studovat reaktory“.

V loňském roce jste navštívila Jižní Koreu? Co

Vás tam vedlo?

V letních měsících 2007 jsem měla možnost zúčast-

nit se Letního institutu World Nuclear University,

který se v letošním roce konal v Koreji. Celá tato

akce vznikla na popud čtyř velkých světových jader-

ných organizací, a to WNA (Světová jaderná asocia-

ce), WANO (Sdružení provozovatelů jaderných elek-

tráren), IAEA (Mezinárodní agentura pro atomovou

energii), OECD/NEA (Jaderná agentura Organizace

pro hospodářskou spolupráci a rozvoj). Pod jejich

záštitou vznikla jakási virtuální univerzita. Záměrem

bylo spojit odborníky z jaderného odvětví v jednu

velkou světovou síť. Nejlepším krokem jak toho

dosáhnout je začít v tomto duchu vychovávat mladé

lidi. Právě pro ně je určen tento Letní institut.

Jednalo se již o třetí ročník, první se konal v USA,

druhý ve spolupráci Švédska a Francie. Korea se jako

jaderná velmoc této akce zhostila v loňském roce.

Česká republika spolu se Slovenskem a Maďarskem

se ucházejí o pořádání WNU SI v roce 2009.

Nejedná se však o akci určenou pouze pro reak-

torové či jiné fyziky, ale pro všechny obory, které

mají nějaké pojítko s jádrem jako takovým. Mezi

zúčastněnými sice převažovali právě fyzici a „pro-

vozáci“ ze všech oblastí elektrárny, ale nechyběli

ani právníci zabývající se legislativou spojenou

se zajištěním jaderné bezpečnosti, s provozem

elektráren, atd. Početnou skupinu tvořili vědci

a fyzici zabývající se všemi možnými oblastmi –

počínaje těžbou a zpracování uranu, přes možnosti

obohacování paliva, optimalizace aktivní zóny, až

po možnosti přepracování paliva či jeho uložení.

Další významnou část účastníků tvořili instruktoři

a učitelé, dokonce se zúčastnila i jedna novinářka.

Směsice to byla skutečně pestrá.

Velkým přínosem této akce byla především

možnost výměny zkušeností v jednotlivých zemích

a získání přehledu ve všech možných oborech

souvisejících s jádrem. V neposlední řadě také

vytvoření kontaktů na profesionály po celém světě.

Co zaujme Evropana v této zemi?

Dvěma slovy: ochota a slušnost místních lidí.

V Koreji se vám nemůže stát, že na vás bude někdo

hrubý, nebude vám chtít vyjít vstříc. Korejci jsou

ochotni pro vás udělat cokoli, jen aby dosáhli vaší

spokojenosti. V Koreji se nemůže stát, že vás někdo

okrade. Například po zavírací době v supermarketu

se zboží na pultě pouze přikryje, ale jinak se pone-

chá na místě, kde se přes den prodává, přestože je

supermarket otevřen pro průchod do jiné ulice. Zbo-

ží zůstane vystavené na pultu proto, že nehrozí, že

by ho někdo ukradl. Tohle lze s českou zkušeností

jen velice těžko chápat.

Na Korejcích lze obdivovat jejich píli a odhodlá-

ní budovat a mít se dobře jako se mají euroatlan-

tické civilizace. V 50. letech proběhla válka, která

rozdělila Korejce na Severní a Jižní. Od této doby

jsou Korejci stále oficiálně ve válečném stavu,

který jim ale nijak nebrání v rozvoji. Jižní Korea

je otevřená svobodná země a snaha mít se dobře

je vidět v Koreji na každém kroku. V této zemi

byla za posledních asi 50 let vybudována téměř

kompletně nová infrastruktura, rychlovlaky se

protínají s čtyřproudými dálnicemi. Mnohopodlaž-

ní domy lemují ulice statisícových měst. Na jihu

Koreje jsou četné luxusní výletní hotely a pláže.

Po celé Koreji jsou v horách rozesety starodávné

chrámy. Některé jsou skutečně starodávné, jiné

byly ve válce srovnány se zemí, ale v duchu zacho-

vání tradic Koreje byly podle původních plánů

vystavěny od základu znovu. Starobylé se prolíná

se supermoderním.

ženy, neBojme Se jádra…Jaderná energetika je neustále především mužskou záležitostí. Podle průzkumů veřejného mínění mají ženy z jádra větší obavy než muži. Požádali jsem proto o rozhovor ing. Evu Bartejsovou, která pracuje v oblasti výzkumu a vývoje v Oddělení teoretické reaktorové fyziky v Ústavu jaderného výzkumu v Řeži u Prahy.

BřeZen 200810

třetí pól | www.tretipol.cz

3 eva BarteJsová na trenažeru školicího střediska ve sPolečnosti kori nPP

3 Prostranství Před chrámem v centru soulu 3 lesní chrám

3 FúZní reaktor

3 Jižní Brána

World Nuclear University Summer Institute

http://www.world-nuclear-university.org

wnu@world-nuclear-university.org

World Nuclear Association

http://www.world-nuclear.org

, Důležité kontakty

energie rec yklovaná pro krokodýlyZařízení EURODIF na jihu Francie, které slouží

k obohacování uranu pro výrobu paliva pro jaderné

elektrárny, spotřebovává mnoho energie. Tepelné

výměníky produkují množství horké vody. Dá se

použít k různým účelům, například vytápí 2 400

bytů v městě Pierrelatte a 42 hektarů zeměděl-

ských skleníků. Kuriozním použitím je horkovod

pro krokodýlí farmu. 250 MW energie v horké vodě

se používá k udržování tropické teploty pro tato

exotická zvířata. Farma má rozlohu 6,500 m2 a je

největším tropickým skleníkem ve Francii přístup-

ným veřejnosti. Teplou vodu z EURODIF si tu užívá

500 krokodýlů, 6 gaviálů a 600 druhů tropických

rostlin. Od roku 1994, kdy byla farma otevřena, ji

navštívilo více než 200 000 návštěvníků. Farma

zaměstnává 15 lidí a již 10 let zde pracuje i vědec-

ká laboratoř specializovaná na tyto pravěké plazy.

Farma produkuje nejen krokodýlí kůže, ale např.

i oplozená krokodýlí vejce pro projekt záchrany

Nilských krokodýlů v jejich domovině.

MD

Účastníkem WNU SI (Světové jaderné

univerzity) se může stát každý mladý člo-

věk, který se nějakým způsobem pohybuje

v jaderném oboru. Samozřejmě je třeba si

do programu podat přihlášku a poté být

vybrán komisí.

Program probíhá jednou ročně, tudíž

i jednou ročně je stanoveno datum, do kdy

lze přihlášku podat. Do ročníku 2008, který

proběhne v Kanadě, se již přihlásit nelze,

ale nic není ztraceno, v průběhu září bude

vyhlášen další ročník. Vzhledem k tomu,

že WNU Summer Institute je považován za

prestižní záležitost, počet zájemců značně

převyšuje kapacitu a není snadné se do

programu probojovat.

Podrobné informace potřebné k přihlášení

lze získat na adrese http://www.world-nuc-

lear-university.org/html/summer_institu-

te/2008/applying.htm, kde jsou uvedeny

jak podmínky pro přijetí, tak kontaktní

údaje, kam vyplněnou přihlášku odeslat.

Jak vidíte perspektivy rozvoje jaderné energe-

tiky v ČR?

Velmi jasně. Domnívám se, že pomalu a jistě

nastává doba, kdy si všichni uvědomujeme, že se

bez energie prostě neobejdeme. Iluze, že se vrátíme

na stromy či zastavíme průmyslový růst, je skutečně

mylná a energie bude potřeba víc a víc. To všichni

velice dobře víme. Také bychom si ale už měli

konečně uvědomit, že energie neroste na stromech,

ale je třeba ji vyrobit a že v našich českých pod-

mínkách (ale nejen v našich) nám k tomu nejlépe

poslouží právě ta jaderná. Všude na světě už

všichni pomalu přišli na to, že jaderná energetika

neprodukuje CO2, tudíž ji lze s klidným svědomím

prohlásit za zelenou, a že nám nezničí stromy,

nezničí půdu a přírodu, a neměli bychom se nechat

zastrašit demagogickými hrozbami, že se naše děti

budou topit v jaderném odpadu a nebudou vědět,

kam s ním.

Jadernou energetiku potřebujeme a je na čase,

abychom se jí nebály(i).

raDek gajDoš

BřeZen 2008

třetí pól | www.tretipol.cz

11

jedeme dO španělskaKonečně přišel ten očekávaný den a odlet do Špa-

nělska za poučením a krásami této zajímavé země.

Tento den jsme strávili cestováním do místa, kde

měl být začátek našeho poučení – do Barcelony.

Další den jsme ve městě Terrassa navštívili firmu

Circutor a její výrobní závod. Seznámili jsme se

s postupem výroby tlumivek a transfomátorů s plo-

chými vodiči a výhodami tohoto provedení. Dále

jsme se podívali na výrobu elektronických elektro-

měrů a přístrojů na měření kvality elektrické ener-

gie. Než opustí přístroj továrnu, musí být pečlivě

přezkoušen v testovací laboratoři. Tyto laboratoře

jsme měli také možnost navštívit a seznámit se se

zkouškami, kterým musí přístroj vyhovět. Nakonec

jsme se seznámili ještě s dalšími zařízeními pro

zvýšení kvality elektrické energie (aktivní filtr),

na kterou jsou dnes kladeny poměrně vysoké

nároky. V sousedním městečku jsme dále měli je-

dinečnou možnost zblízka si prohlédnout vyřazená

soustrojí starších větrných elektráren, připravených

pro expozici v depozitáři místního technického

muzea. Jednalo se o starší technologii, kdy byly

použity mechanické převodovky a asynchronní

generátory s výkonem cca 300 kW. Mohli jsme si

detailně prohlédnout technologii lopatek, jejich

uchycení na hřídel a také natáčení špiček lopatek,

které slouží k odstranění kmitání listu lopatky při

určitých rychlostech otáčení. Vedle technických

exkurzí jsme měli možnost obdivovat i kulturní

památky historického centra Barcelony (přístav

se sochou Kryštofa Kolumba, chrám La Sagrada

Familia, Arco del Triumfo, Barcelonskou katedrálu,

Monjuic, domy Antonia Gaudího) a kousek za Barce-

lonou poutní místo klášter Montserrat.

tarragOnské „větráky“Po kratším přejezdu jsme navštívili park větrných

elektráren nedaleko města Tarragona. Tyto větrné

elektrárny již jsou vybavené nejmodernější technolo-

gií. Nemají mechanickou převodovku, ale polovo-

dičové měniče se stejnosměrným meziobvodem.

Pro využití maximálního výkonu používají natáčecí

lopatky vrtule turbíny. Celý park je bezobslužně

řízen pomocí SCADA systémů. Zde jsme si také mohli

uvědomit, jak je důležité vybrat správnou oblast pro

výstavbu větrných elektráren, která má dostatečnou

zásobu větrné energie, a udělat si porovnání, jak jdou

technologie větrných elektráren stále dopředu. Díky

slunnému a horkému počasí jsme v podvečer neodola-

li také koupání ve Středozemním moři. Po prohlídce

historického centra města Tarragona nás čekal delší

přesun směrem na jih, až do hornaté a jedné z nej-

teplejších částí Španělska – do okolí Granady.

středOvěk i přečerpávačkaVe městě jsme si prohlédli historické centrum

včetně středověkého komplexu paláců a pevností

maurských panovníků. Alhambra zaujímá prostor

kopcovité terasy na jihovýchodní hranici města

Rok uplynul a byl tu již 8. ročník Soutěže o nejlepší vysokoškolský vědeckotechnický projekt, který pořádali Nadace ČEZ a společnost ČEZ, a. s., v rámci svého vzdělávacího programu Svět energie.

finále na čvut v prazeDne 26. 6. 2007 se studenti technických vysokých

škol z celé České republiky zúčastnili finále, které

se konalo na půdě Fakulty elektrotechnické ČVUT

v Praze. Soutěžilo se v následujících oborech: Elek-

troenergetika, Elektrické stroje, přístroje a pohony,

Ekonomika a řízení elektrotechniky a energetiky,

Technologické systémy a elektrotechnologie,

Tepelně energetická zařízení, Dozimetrie a aplikace

ionizujícího záření. Po slavnostním zahájení,

kterého se zúčastnili zástupci firmy ČEZ a zástupci

ČVUT, se soutěžící rozešli ke svým posterům, na

kterých prezentovali výsledky svých prací. Práce

byly hodnoceny komisí, kterou tvořili vysokoškolští

učitelé. Každý soutěžící vysvětlil problematiku, kte-

rou se zabýval, a dále odpovídal na doplňují otázky

komise. Odpoledne bylo vše rozhodnuto a organi-

zátor soutěže Doc. Rosenkranz seznámil soutěžící

s výsledky a také oznámil cenu pro výherce (vždy

2 nejlepší studenti z každého oboru), kterou pro

tento soutěžní rok byla týdenní studijní cesta po

Španělsku a Portugalsku.

do Španělska a portugalskaza poučením i krásami

třetí pól | www.tretipol.cz

12 BřeZen 2008

3 antické divadlo v tarragoně

3 Zahrady v alhamBře

3 Panely Fotovotlaické elektrárny serPa

3 Jedna Z vítěZných Prací soutěže: gonioFotometr. autorem Je Jan škoda, vut Brno

Granady, v době nadvlády Islámské říše nad

územím Španělska byla mešitou, nyní však je

muzeem skvostné islámské architektury s krásnými

zahradami. Plošina zabírá asi 142 000 m² a je

obehnána opevněnou zdí, jež je lemována třinácti

věžemi. Další naše exkurze vedla do přečerpá-

vací vodní elektrárny Cannales a N. Castillo.

Prohlédli jsme si podzemní technologické zařízení

elektrárny (turbínu a regulaci naklápění lopatek,

generátor, přívodní potrubí a kulový uzávěr).

V přečerpávacích elektrárnách 10 MW (Cannales)

a 5 MW (N. Castillo) pracují Francisovy turbíny.

Venku před elektrárnou jsme si mohli prohlédnout

vyvedení elektrického výkonu. Po prohlídce jsme

pokračovali dále v naší cestě přes město Ronda

postaveném na vysokém skalním útesu do kul-

turního centra jižního Španělska – do Sevilly. Při

prohlídce centra Sevilly jsme navštívili katedrálu,

která je 3. největší katedrálou v Evropě, dále

krásný park Maria Luisa, Plaza de Espana a mnoho

dalších krásných památek a kostelů. Další den nás

čekal přesun do města Huelva a přechod hranic

mezi Španělskem a Portugalskem.

jsme v pOrtugalskuV Portugalsku byla naší první zastávkou nená-

padná vesnice Serpa, u níž se nachází největší

fotovoltaická elektrárna v Evropě. Na ploše 60 ha

je rozmístěno 52 000 fotovoltaických panelů, celá

elektrárna má instalovaný výkon 11 MW. Každý

panel dodává maximálně 190 W o napětí 55 V. Pa-

nely jsou připojeny přes měniče a zvyšovací trans-

formátory do elektrické sítě. Aby bylo dosaženo

maximálního využití, jsou panely umístěny na

naklápěcích ramenech, kterými pohybují krokové

motory podle výšky Slunce na obloze. Celá elekt-

rárna pracuje v bezobslužném režimu a je řízena

na bázi SCADA systémů. Důležitou podmínkou pro

výrobu elektrické energie pomocí fotovoltaiky je

čistota panelů, kterou i na takto obrovské ploše

zajišťuje lidská síla. Projekt solární elektrárny byl

hrazen z fondů Evropské unie.

dOmů se nám nechtělODalší den jsme si prohlédli město Evora s řadou

historických památek i z antické doby. Poté

jsme směřovali k cíli naší cesty, do hlavního

města Portugalska Lisabonu. Zde jsme navštívili

velvyslanectví České republiky v Portugalsku, kde

nám obchodní rada krátce popovídal o této zemi

a spolupráci Portugalska s Českou republikou ne-

jen na obchodní úrovni. Neformální setkání poté

pokračovalo diskuzí o naší studijní cestě a dalších

zajímavých tématech. Po návštěvě ambasády jsme

si prohlédli Lisabon, kde jsme si mohli udělat

obraz o rozdílu mezi španělskou a portugalskou

kulturou. Další den nás už čekalo jen loučení

a odlet z těchto teplých krajů, které jsme opouš-

těli neradi, ale plni nových dojmů a poznatků.

iNg. toMáš Sýkora

jeDeN z vítězů Soutěže

Čvut v praze (fakulta elektrotecHNická,

kateDra elektroeNergetiky)

Vysokoškoláci, přihlašte se do soutěže Cena Nadace ČEZ!

Pořádáme již 9. ročník soutěže vědeckých a tech-

nických projektů vysokoškolské mládeže v těchto

vybraných oborech:

• Klasická elektroenergetika a tepelně

energetická zařízení

• Elektrické stroje, přístroje, systémy a pohony

• Ekonomika a řízení energetiky

• Elektrotechnologie a měření

• Obnovitelné zdroje energie a životní prostředí

• Dozimetrie a aplikace ionizujícího záření

Organizace sOutěžePředkolo: na fakultách vysokých škol ČR pro-

běhnou studentské vědecké konference, nebo

odborné katedry výše uvedených oborů na svých

seminářích vyberou a přihlásí nejlepší práce z kaž-

dého oboru. Témata mohou být vlastní, vybraná

katedrami, nebo vybraná z témat zveřejněných na:

www.cez.cz/cs/kariera/studentska-zona.html.

Finále: proběhne 24. června 2008 v Praze,

v budově ČEZ, a. s., Duhová 1, jako jednodenní

konference, na níž bude každý účastník obhajovat

své výsledky formou plakátové prezentace.

Výběr nejlepších soutěžních prací provede na

místě odborná komise složená z vysokoškolských

učitelů a dalších odborníků z praxe. Na závěr bude

vyhlášeno výsledné pořadí v jednotlivých oborech.

Všichni finalisté budou po soutěži pozváni k se-

tkání se zástupci personální sekce ČEZ.

Z anotací finálových prací bude sestaven sborník.

Čekají na vás nejen finanční ceny, ale i nabídka

pracovního uplatnění v ČEZ.

Podrobnosti a propozice najdete na:

www.cez.cz/vzdelavaciprogram

Informace a přIhláškyBližší informace podá Doc. Ing. Josef Rosenkranz,

CSc., FEL ČVUT, tel. 224352334, 723983857,

rosenkra@feld.cvut.cz.

Písemnou přihlášku pošlou příslušné odborné

katedry na tutéž adresu do 31. 5. 2008.

Finalisté pak do 12. 6. pošlou anotaci práce (max.

500 slov), článek v rozsahu min. 3 str. A4 do

sborníku a životopis.

Podrobnosti na http://soutezcez.feld.cvut.cz.

vyhlášení leTošní-ho ročníku SouTěže cena nadace čez o ne jlepší STudenT-Skou vědeckoTech-nickou práci

třetí pól | www.tretipol.cz

13

Za velmi perspektivní se považuje olovem chlazený

vysokoteplotní rychlý (množivý) reaktor BREST

navržený moskevským Vědeckovýzkumným a kon-

strukčním energeticko-technologickým ústavem

N. A. Dolležala (NIKIET). Demonstrační 300

megawattový blok nové, čtvrté generace jaderných

zdrojů připravují projektanti z Atomenergoprojektu

v Petrohradě, stavět se má v areálu Bělojarské ato-

mové elektrárny nedaleko uralského Jekatěrinburgu.

Zkušenosti z jeho provozu se využijí při sériové

výstavbě budoucích komerčních bloků o výkonu

1200 megawattů.

brest chladí OlOvemNa rozdíl od dnes již klasických tlakovodních

elektráren temelínského typu se teplo vznikající

v reaktoru BREST při štěpné reakci odvádí tekutým

olovem. To se při průtoku aktivní zónou zahřeje ze

420 se na 540 °C, v parogenerátorech pak vyrobí,

shodně se současnými tepelnými (tedy nejen jader-

nými) elektrárnami, ostrou páru o teplotě 340 °C,

která pohání turbínu s generátorem.

Rostoucí nároky na bezpečnost jaderného zařízení

řeší konstruktéři důrazem na využití fyzikálních prin-

cipů. Jak zdůrazňují výzkumníci z NIKIET, olovo jako

tepelné médium, nitridové palivo, fyzikální charakte-

ristiky rychlého reaktoru a konstrukční řešení aktivní

zóny a chladicích obvodů dostaly tuto technologii na

dnes nedostupnou úroveň a zajišťují stabilitu provozu

bez použití aktivních prostředků havarijní ochrany.

Zkušební provoz olovem chlazeného reaktoru má

začít v Rusku během deseti let. Tamní energeti-

ka, která počítá se zvýšením podílu atomových

zdrojů na celkové výrobě elektřiny do roku 2020 ze

současných 16 na 25 procent, považuje technologii

rychlých reaktorů za hlavní směr svého rozvoje.

Jejich masivní nástup očekává šéf Ruské agentury

pro atomovou energii Sergej Kirijenko právě koncem

druhé dekády nynějšího století.

(jlM)

BREST-300 BREST-1200

Tepelný výkon v MW 700 2800

Elektrický výkon v MW 300 1200

Průměr aktivní zóny v mm 2300 4755

Výška aktivní zóny v mm 1100 1100

Palivo U+Pn U+Pn

Zavážka v t 16 63,9

Plutonium v zavážce v t 2,1 8,56

Palivový cyklus v letech 5 5-6

Interval mezi kampaněmi v letech 1 1

Účinnost bloku v % 43 43

Životnost v letech 30 60

Pramen: NIKIET

Desetitisíce tun použitého jaderného paliva čeká v nejbližším desetiletí stěhování – z meziskladů u elektráren buď definitivně pod zem nebo do dalších jaderek coby palivo. Prototypy reaktorů, v nichž se přemění v energii a současně přijdou o převážnou část radioaktivity, jsou již navrženy a chystá se výstavba zkušeb ních zařízení.

1. Čerpadlo

2. Tlaková nádoba

3. Tepelná izolace

4. Řídicí tyče

5. Aktivní zóna

6. Opěrné pilíře

7. Izolační plášť

8. Zásobník palivových souborů

9. Parogenerátor

10. Betonová šachta

11. Otočné uzávěry

12. Havarijní odvod páry

13. Zavážecí stroj

14. Podpěry

Hladina olova při vstupu do parogenerátoru

Maximální hladinaolova Minimální hladina

olova

, Hlavní technické parametry reaktoru BREST

třetí pól | www.tretipol.cz

14 BřeZen 2008

použiTé palivo z jaderných elekTráren Spálí

reaktory nové generace

Manželský tým vědců Jasona Loveho a Polly

Arnoldové z britské Edinburgské univerzity

vyvinul makromolekulu, která může „sníst“ uran

a přimět ho, aby se chemicky choval zdánlivě

jako lehčí kovy. Tato makromolekula může otevřít

dveře pro nové směry práce s použitým jaderným

palivem. Její chování můžeme přirovnat k dnes

už klasické arkádě se žravým pomerančem zva-

ným Pacman, která si za více než čtvrtstoletí od

svého vzniku získala oblibu už několika generací

milovníků počítačových her.

Uran ve vodě vytváří velmi stabilní uranylové

ionty UO2. Dvojné vazby mezi U a O jsou

velmi silné, tento kation se tedy těžko

z kontaminované vody odstraňuje. Badatelé z Univer-

sity of Edinburgh pracovali s makrocykly, organický-

mi molekulami, které dovnitř cyklu dovedou navázat

cizí atomy, jako jsou kovy. Během výzkumu si všimli,

že jejich makrocyklus má tvar vhodný i na uchopení

uranylu. Dokáže se do něj zakousnout a oslabit

jeho vazby. Edinburgský makrocyklus se chová jako

Pacman – makrocyklus „sežere“ atom uranu a jeden

z atomů kyslíku, druhý atom kyslíku „zanechá“

3 oPerace Bluestone – test Jaderné BomBy o ráži 1 mt tnt na vánočním ostrově 30. června 1962

3 model BomBy little Boy, která Byla svržena na JaPonskou hirošimu

3 šíření radioaktivního sPadu (v PrůBěhu dvanác-ti dnů) Po testu čínské Jaderné BomBy v oBlasti JeZera loP nur 9. května 1966; radioaktivní oBlak uraZil denně téměř 2500 km

(Nature, DOI: 10.1038/nature06467).

http://www.elib.gov.ph/edatabase/elibgetdb.

php/http/pubs.acs.org/cgi-bin/sample.cgi/

jacsat/2006/128/i30/html/ja0634167.html

, Další informace

venku – jakoby Pacmanovi vyčníval z tlamy. Tento

vyčnívající atom kyslíku pak může reagovat novým

způsobem s organickými sloučeninami. Podobný typ

reakcí je znám z chemie enzymů a průmyslových ka-

talyzátorů užívajících lehké kovy. S těžkým atomem

uranu se něco podobného podařilo poprvé.

Vlastnosti takto „oklamaného atomu“ uranu

pomohou vědcům najít nové cesty jak odstraňovat

uran z kontaminovaných vod a přivést je k novým

úvahám o chování uranu v životním prostředí.

Poznatky najdou využití i při prognózách chování

mnohem reaktivnějšího plutonia. Makrocyklus-

uranylový komplex je užitečným modelem pro

výzkum uranových sloučenin vyskytujících se

v palivovém cyklu od dolování uranu až po vyho-

řelé jaderné palivo.

(jlM)

3 makromolekula PřiPomínaJící Prvního Pacmana Z roku 1980

3 Počítačová hra „Pacman“

pacman požírá uran

Jadernou energii lze využít mnoha způsoby.

Dnes vyvolává vášnivé diskuze především

polemika o jaderných elektrárnách, v nedávné

minulosti se však hlavní pozornost upírala na

jaderné zbraně. Energie pocházející z nitra

atomu stále zůstává pro řadu lidí nepřijatelná.

Pokud se ukrývá v termonukleární hlavici, pak je

rozhořčení samozřejmě na místě.

Válečné použití jaderných zbraní na konci

druhé světové války stále vrhá stín nejen

na jadernou energii, ale také na vše, co

s ní souvisí. Nesmíme však zapomínat na to,

že vývoj těchto zbraní paradoxně přinesl i řadu

pozitivních poznatků. Projekt Manhattan, na

jehož konci stály první jaderné bomby, způsobil

ve čtyřicátých letech minulého století nebývalý

rozvoj jaderných věd a materiálového inženýr-

ství. Pod tlakem okolností tak lidé během pár

roků získali znalosti, které by za normálních

podmínek přicházely mnohem pozvolněji.

Pokud vás zajímá historie vzniku a vývoje jader-

ných zbraní, pak určitě navštivte anglicky psanou

stránku www.atomicarchive.com. V přehledné

formě zde naleznete informace téměř o všem, co

s tímto „výdobytkem“ moderní civilizace souvisí.

Dočtete se o obtížích, které vznik těchto zbraní

doprovázely, a snadno si uděláte představu o mon-

strózním zbrojení během studené války. Můžete

nahlédnout do útrob jaderných bomb a zjistit, co

všechno se v nich skrývá. Nechybí ani podrobný

popis následků jaderného výbuchu.

Samozřejmě, že text doprovází i řada obrázků,

autentických fotografií a animací. Uvidíte záběry

z utajených zkoušek jaderných bomb. Dozvíte se,

jak funguje jaderná fúze nebo štěpení, co je to ja-

derná zima a jak by vypadal útok jadernou bombou

na některou ze světových metropolí.

Především studenti ocení možnost rychle se

zorientovat v éře jaderného výzkumu. Stránky totiž

obsahují životopisy slavných vědců i chronologický

přehled zásadních událostí nejen ve vývoji jader-

ných zbraní, ale v celé jaderné fyzice.

Jaderné zbraně určitě nejsou smysluplným vyu-

žitím vědeckých poznatků. Ať už na ně pohlížíme

se zvláštním úžasem nebo s obavami, zaslouží

si naši pozornost. Právě pro svou nebezpeč-

nost. Jak se říká, je dobré znát svého nepřítele,

a proto lze návštěvu webu www.atomicarchive.

com jen doporučit!

jaN píšala

třetí pól | www.tretipol.cz

15

www.atomic arcHive.com

3 archiv skleněných negativů oBlohy v sonne-Bergu v německu Je s 280 000 deskami neJvětším v evroPě

3 minulost vyhodnocení astronomických desek – měření Jasnosti hvěZd astronomem s Pomocí mikroskoPu

3 skenování desek v sonneBergu – norBert Polko na snímku drží v této Práci světový rekord, když digitaliZoval Přes 200 000 desek

3 harvardova oBservatoř v usa, kde Je Přes 500 000 skleněných astronomických desek

3 dalekohled oBservatoře v sonneBergu, kterým Byly PořiZovány velké (30 x 30 cm) astronomické negativy hvěZdné oBlohy

3 staré astronomické desky máme i v ondřeJově – tento negativ Byl PoříZen Janem Fričem v roce 1895 a ZachycuJe souhvěZdí orion

Umožňují to archivy fotografických desek

oblohy. Největší z nich je na Harvardově

observatoři v USA s 500 000 skleněnými

negativy. Na každém jsou tisíce až desítky tisíc

hvězd tak, jak vypadaly v době pořízení snímku. To

může být až 130 let zpět.

V lednu 2007 jsem se svým doktorandem Milanem

Baštou strávil v tomto archivu měsíc a prostudo-

vali jsme přitom přes 8000 desek – a pro každý ze

zkoumaných objektů nastal výlet po časové ose

o 100 let dozadu a další den zase zpět. Několik

desítek negativů starých přes 110 let máme i u nás

na observatoři v Ondřejově.

Po desetiletí tyto skleněné skvosty zůstávaly

téměř bez povšimnutí. Jejich vědecké zpracování

vyžadovalo pracné a časově náročné postupy. Až

dnešní skenery a výkonné počítače umožňují rych-

lou cestou studovat cenná data o chování kosmic-

kých objektů. Tam, kde dříve hledání proměnných

objektů vyžadovalo 10 hodin času u přístroje,

počítač dnes totéž zvládne za minuty s pomocí spe-

ciálních výpočetních programů, do nichž se zapojují

studenti informatiky.

Existuje celá řada oborů moderní astrofyziky, kde

je studium v průběhu 100 let cenné (např. objekty

obsahující v jádře dvě supermasivní černé díry se

projeví kolísáním jasnosti na časových škálách

desítek let i více).

Astronomové plánují centra vědecky vyhodnocu-

jící deskové astronomické kolekce. Vzorem je USA,

kde se loni sešel mezinárodní workshop věnovaný

této tematice na astronomické instituci PARI

v Severní Karolině. Ta vznikla ze satelitní základny

amerického úřadu NASA a vlastní již 38 000 astro-

nomických desek.

Doc. rNDr. reNé HuDec, cSc.

SkupiNa aStrofyziky vySokýcH eNergií,

StelárNí oDDěleNí aSÚ av Čr, v.v.i.,

oNDřejov

č asový stroJaneB 100 let zpátky ž ádný proBlémExistuje časový stroj, kterým bychom se posunuli do doby před 50 i více lety? Mnozí by to jistě uvítali… asi se usmějete. Jakkoli se to zdá nemožné, přece jen existuje možnost spatřit hvězdnou oblohu tak, jak vypadala třeba v den, kdy se narodili prarodiče.

BřeZen 200816

třetí pól | www.tretipol.cz

„Vítáme vás v techno­logickém skanzenu Temelín,“ zaševelil příjemný dívčí hlas, syntetizovaný přesně tak, aby v mužích vzbudil to, co v nich dřímá od puberty až do důchodového věku, a v ženách vzpomínku na tu noc po stužkovacím večírku, kdy poprvé…

Žena sice nejsem, ale vzpomínku na

noc po stužkovacím večírku mi ten

hlas vyvolal také. Ale vydrželo mi to

jen tak dvacet metrů chodníku, než jsme se

zastavili před skulpturou z nerezové oceli,

křížence mezi dělovým nábojem a vrtulní-

kem. „Kaplanova turbína“, tentokrát to byl

mužský, trochu nakřáplý hlas. Stručně shrnul

pár technických a historických informací o vy-

nálezu, který odstavil mlýnská kola a spoustě

měst – třeba takové Plzni – pomohl kdysi

k veřejnému osvětlení a k tramvajím. A také

o jejím autorovi, profesoru Viktoru Kaplanovi,

který přepracoval původní Francisovu turbínu

a vytvořil tak základní prvek současných

vodních elektráren.

Obešli jsme panel solárních článků – měl asi

čtyři ary, tyčil se do výšky. Jak nás ubezpečil

náš neviditelný, ale slyšitelný průvodce, aby

nahradily jeden temelínský blok, musely

by být rozloženy na území tak patnáct krát

patnáct kilometrů a s jejich instalací by byla

spojena rizika znečištění životního prostředí

těžkými kovy v míře, jakou si ani neumíme

představit. Jediné místo, kde nakonec nalezly

své rozhodující uplatnění, se stal kosmický

prostor. Proti původním představám však ne

jako základ elektrárenských farem, ale jako

bezpečný a spolehlivý zdroj elektřiny pro kos-

mické stanice na oběžné dráze a pro měsíční

základny, kde environmentální rizika byla

proti jejich umístění na Zemi minimální.

Za solárním panelem na nás vykoukla větrná

elektrárna, ovšem její lopatky vzdorovaly ná-

poru vzdušných mas a ani se nehnuly. „Vážíme

si přírody, a tak tohle monstrum spouštíme

jen na pár hodin ročně,“ vrátila se k nám

naše syntetická průvodkyně. Nad trávníkem se

vznášela holomapa okolí Temelína s vyznače-

ným územím skoro šestisetpadesáti čtvereč-

ních kilometrů, které by bylo třeba pro tisí-

covku megawattů instalovaného výkonu. Vše

doplněno továrnou na výrobou vodíku, bez

níž by se provoz větrníků vůbec nevyplatil. Co

jiného s elektřinou, která nejde zapnout podle

potřeby? Zapínat kvůli ní spotřebiče?

Po těchto expozicích jsem byl zvědavý,

jak kustod skanzenu vyřešil ukázku biomasy.

Zvládl to znamenitě, jen to políčko bylo

opravdu miniaturní, ne o moc větší, než byl

ten solární panel. „Energetické plodiny by se

musely pěstovat v celém budějovickém kraji,

aby mohla být v provozu elektrárna s tisícem

megawattů instalovaného výkonu,“ šokoval

nás milý hlas průvodce. Pomyslel jsem si,

co by asi tak jedli místní, jestlipak by místo

žaludku měli zástrčku pro elektrický kabel?

Velká skleněná nádoba s lesklým kovem uvnitř

vypadala zábavně – ovšem jen do doby, než

jsme se dozvěděli, že těch sto kilogramů rtuti,

které znázorňovala, prolétne hořáky tisícime-

gawattové uhelné elektrárny během jediného

roku, následované arzénem a docela slušnou

dávkou radioaktivity, v uhlí uložené. Ale i topné

oleje, mnohem čistší, než uhlí, dokáží naši

atmosféru zahlcovat nepříjemnými zplodinami.

Ideály jsou krásná věc. Dokud je nekon-

frontujete s realitou. A tak jsem byl docela

rád, když jsme na druhé straně temelínského

kontajnmentu došli k maketě chvaletického

tokamaku. Zkolaudovali jsme ho předloni,

a díky němu mohly být se ctí odstaveny

Dukovany, Temelín i Prunéřov.

pagi

BřeZen 2008

třetí pól | www.tretipol.cz

17

získávat hO lze efektivně už i z fOsfátů a mOřské vOdySpecialisté však předpokládají, že tyto zásoby

se s největší pravděpodobností nevyužijí ani

při velice razantním rozvoji jaderné energeti-

ky. Nároky na „čerstvý“ uran snižuje především

přepracovávání paliva použitého v jaderných

elektrárnách; tzv. směsné palivo pohání běžně

reaktory ve Francii, Japonsku, Německu, USA

a dalších zemích. „Jakmile přejdeme na bloky

čtvrté generace s množivým reaktorem a nezvý-

šenou účinností 34 procent (předpokládá se však

až padesátiprocentní), přestaneme spotřebovávat

primární zdroje energie. Štěpitelný materiál se

bude vyrábět stovky let z 238U, tedy z druhotné

vytěžené suroviny skladované dnes v obohaco-

vacích závodech a obsažené ve vyhořelém palivu

ze stávajících jaderných elektráren,“ tvrdí ředitel

Ústavu jaderného výzkumu v Řeži František Pazde-

ra. Nástup množivých reaktorů čtvrté generace ve

velkém měřítku se očekává okolo roku 2040.

Tisícimegawattový elektrárenský blok s tlakovod-

ním reaktorem (temelínského typu) spotřebuje za

rok 21,15 tun uranu a dodá do sítě až osm miliard

kWh proudu. Vyhořelé (použité) palivo obsahuje

20,17 tun těžkých kovů, z nichž lze získat štěpi-

telné izotopy a 980 kg produktů štěpení, z nichž

jen 98 kg je radioaktivních. Množivý reaktor

o stejném výkonu a účinnosti potřebuje na výrobu

stejného množství proudu 10,77 tuny těžkých

kovů – ochuzený uran, uran a plutonium z přepra-

cování a nejnebezpečnějších produktů současných

jaderných reaktorů, tzv. minoritních aktinidů

(neptunium, americium a curium). Z vyhořelého

paliva se znovu použije 8,79 tuny a uložit je třeba

jen 980 kg produktů štěpení.

Díky moderním jaderným technologiím bude moci

Česko snížit spotřebu primárních energetických

zdrojů – tedy uhlí, ropy, zemního plynu apod. – ze

současných 1800 petajoulů ročně teoreticky až na

polovinu. Hypotetický přechod výhradně na bloky

s množivými reaktory kolem roku 2100, byť i v té

době lze počítat s technologickým mixem jader-

ných, fosilních a obnovitelných zdrojů, by znamenal

konec dovozu obohaceného uranu a dostatečné

zásoby paliva řádově na stovky let.

prOgnóza evrOpské kOmisePodle nedávné zprávy Evropské komise o evropské

energetické politice bude během příštích 25 let

uran na zemi vystačí na staletí

Uran, který se nachází v zemské kůře, by mohl pohánět jaderné elektrárny i při předpokládaném zvyšování jejich počtu až pět set let. Tvrdí to odborníci ze sdružení švýcarských energetických firem Swisselectric. Náklady na jeho dobývání z fosfátů, které se pohybují mezi 60 a 300 dolary za libru (455 gramů), byly únosné už při mimořádném vzestupu cen uranu na světových trzích na přelomu předminulého a loňského roku. Od té doby však ceny okamžitých dodávek klesly na polovinu – na 75 dolarů za libru. Při cenách přes 250 dolarů za libru lze uran hospodárně těžit z mořské vody, v níž je ho až na 80 tisíc let.

Evropa muset investovat do nových elektráren 900

miliard eur. Důraz se bude klást na plynové zdroje,

jejichž výstavba si vyžádá 150 miliard eur; dalších

220 miliard bude stát vybudování infrastruktury

pro jeho dovoz a distribuci. Obnovitelné zdroje bu-

dou v roce 2020 krýt výrobu elektřiny z 20 procent,

od roku 2030 se do popředí dostanou nízkoemisní

a bezemisní technologie – jímání a skladování

CO2 vyprodukovaného v uhelných elektrárnách,

nasazení biopaliv druhé generace a vodíkových

palivových článků. Po roce 2050 dokončí Evropa

přechod na nízkouhlíkovou energetiku tvořenou

obnovitelnými zdroji, vodíkem a jadernými bloky

s reaktory IV. generace či fúzními v zemích, které

si to budou přát.

(jlM)

http://www.kernenergie.ch (německy)

, Podrobnosti

František Pazdera, ředitel ÚJV, tel.: 266 173

532, e-mail: paz@ujv.cz.

, Kontakt

třetí pól | www.tretipol.cz

18 BřeZen 2008

3 doBré světlo – FotograFický magaZín Pro Začá-tečníky i Pokročilé

3 digineFF – klasika určená všem „digitálním“ FotograFům

3 gimP Je „Free“ graFickým editorem, s nímž Je užitečné umět Pracovat

3 sciencePhoto – vědecká FotograFie může mít i charakter uměleckého díla

3 uranový minerál

Stát Zásoby Těžba

Kanada 444 000 9 862

Austrálie 1 143 000 7 593

Kazachstán 816 000 5 279

JAR 341 000 534

Namibie 282 000 3 067

Brazílie 279 000 190

Uzbekistán 93 000 2 260

USA 342 000 1 672

Rusko 172 000 3 262

Česko 150 000 359

Svět celkem 4 800 000 39 429

Předpokládané zásoby uranu ve světě (v tunách, 2006)

Pramen: WNA, MAAE

Dne 7. ledna 1837 zveřejnil francouzský malíř

divadelních dekorací Louis Jacques Mande

Daguerre vynález fotografického procesu,

který poskytoval trvanlivé pozitivní snímky. Zrodil

se nový informační fenomén – fotografie. Pryč jsou

však doby choulostivých skleněných desek a těžkých,

rozměrných a neohrabaných fotoaparátů. I když má

experimentování s klasickou fotografií svůj půvab,

čas oponou trhnul a fotografickou scénu ovládla

digitalizace. Přístroje jsou dokonalé, nabízejí široké

spektrum funkcí a následná úprava digitálních sním-

ků „na počítači“ dělá zázraky. Dovedou sice udělat

technicky dokonalé snímky, ale zvolit ten nejzajíma-

vější a nejpůsobivější záběr dovede jen člověk.

Žádný učený nespadl z nebe. Především je třeba

intenzívně fotografovat a získat dostatečnou praxi.

Na škodu však není ani trocha teorie. Internet nabízí

v tomto směru začátečníkům i pokročilým účinnou

a všestrannou pomoc. Pro začátek doporučujeme

stránku www.dobre-svetlo.cz. V kostce jsou zde

uvedena všechna témata, o kterých by měl vážnější

zájemce o fotografování aspoň něco vědět. Oddíl „O

teorii“ pojednává o oku, kompozici obrazu a významu

barvy. V části „O technice“ jsou praktické informace

o obsluze fotoaparátu, o příslušenství, fotografování

s bleskem i o zpracování a archivaci digitálních sním-

ků. Rozhodně si také prohlédněte fotografie několika

mladých autorů – a porovnejte je se svými výtvory.

Publicista a spisovatel Ondřej Neff je zakladate-

lem velmi populární a kvalitní fotografické stránky

www.digineff.cz. Z mnoha rubrik upozorňujeme jen

na několik základních, tvořených desítkami článků:

Pojmy – technické záležitosti, týkající se digitální •

fotografie.

Fotografujeme, Tvorba – konkrétní rady pro foto-•

grafování různých objektů a v různých situacích.

Editujeme – úpravy fotografií pomocí grafických •

editorů.

Galerie – desetitisíce amatérských fotografií, •

přehledně rozčleněných do mnoha tématických

skupin. Zde můžete načerpat inspiraci pro vlastní

tvorbu, případně vystavit své zdařilé snímky.

Recenze – tato kapitola vám pomůže při výběru •

vhodného typu fotoaparátu.

Dalším kvalitním, podobně zaměřeným fotografic-

kým portálem, je www.fotografovani.cz. S před-

chozím webem má některé části společné (např.

Galerii), jiné části jsou obsahově odlišné.

Technik, projektant či vědec libovolného za-

měření by měl být schopen kvalitně fotograficky

dokumentovat svou práci. Přesvědčte se na stránce

www.sciencephoto.com, že i vědecké a technické

fotografie mohou mít kromě hodnoty dokumentační

i velkou hodnotu estetickou.

jak

energie, Technika, fyzika (24)

3 žíla uranové rudy v Jáchymovském dole

třetí pól | www.tretipol.cz

19

Časopis 3. pól změnil tvář, ale zachoval rub-

riku věnující se výročím významných vědců

a techniků. Rok 2008 jich – stejně jako léta

předchozí – nabízí celou řadu. Pro vaši představu je

připomínáme alespoň tímto abecedním přehledem.

Abecedním proto, abychom se vyhnuli dojmu, že je

řadíme podle jejich zásluh:

Rakouský chemik Karl Auer (*1858) se proslavil

vynálezem plynové punčošky, skotský fyzik John

Logie Baird (*1888) přinesl lidstvu televizi,

francouzský elektrotechnik Marcel Deprez (†1918)

nás naučil vést na dálku elektrický proud, německý

technik Rudolf Diesel (*1858) vynalezl vzněto-

vý motor, francouzský fyzik Léon Jean Foucault

(†1868) rozsvítil elektrickou obloukovou lampu,

italský lékař Louigi Galvani (†1798) objevil elek-

třinu – a měl štěstí, neboť díky datu narození se

dostal do naší galerie už loni. Německý fyzik Otto

Hahn (†1968) přišel na štěpnou reakci izotopu

uranu 235, americký technik Joseph Henry (†1878)

objevil elektromagnetickou indukci, francouzský

fyzik Frédéric Joliot-Curie (†1958) objevil umělou

radioaktivitu, švédský přírodopisec Carl Linné

(†1778) rozdělil přírodu do škatulek, rakouský

inženýr Alois Negrelli (†1858) nejen spoluvypraco-

val projekt Suezského průplavu, ale i Karlínského

viaduktu v Praze. Americký technik Lester Allen

Pelton (†1908) vymyslel rychloběžnou vodní tur-

bínu, anglický technik George Stephenson (†1848)

vynalezl parní lokomotivu a k ní i železnici, český

chasník Václav Veverka (†1848) vykoval se svým

bratrancem ruchadlo a německý optik Carl Friedrich

Zeiss (†1888) se pustil do výroby čoček.

Na všechny tyto slavné muže se nedostalo, neboť

čtyři čísla časopisu nám dávají prostor jen pro

stejný počet jubilantů. Prvním z letošní čtveřice je

Johannes Gutenberg.

KNIHY PRO VŠECHNY

Johannes Gutenberg (vl. jm. Gensfleich), vy-

nálezce knihtisku, se narodil někdy mezi

léty 1397 a 1400 snad v Mohuči. Tam

i 3. února 1468 zemřel. Nebyl ani

význačný technik, natož vědec,

ale svým vynálezem učinil pro

rozvoj vzdělanosti víc než

kdokoli jiný.

Malý Johannes se narodil

v zámožné měšťanské rodině

a dostalo se mu na tehdejší

dobu dobrého vzdělání. Vyu-

čil se zlatnictví a zpracování

kovů. Od mládí jej ale lákalo

dát písmu tištěnou podobu.

Tisk pomocí lisu a tiskařské černi

už byl tehdy znám, tisklo se však

pouze z dřevorytů, ať už obrázky nebo

vyřezané texty.

Někdy ve 20. letech 15. století odchází rodina

z neklidné Mohuče do pokojnějšího Štrasburku, kde

si Johannes zřizuje dílnu, ve které se věnuje brou-

šení kamenů a šperkařství. Více méně okrajově se

přitom zabývá pokusy s tiskem. Vede ho touha najít

metodu tvorby knih, které by byly levné natolik,

aby byly dostupné všem. Tehdy přichází na geniální

nápad výroby písma z kovu. Do formy s příslušným

tvarem písmene se vlila roztavená slitina a po

ztuhnutí se takto vyrobené litery vkládaly ručně

do rámu, aby tvořily slova a řádky vět. Z každého

rámu se pak dalo vytisknout prakticky neomezené

množství jednotlivých stránek knihy.

Za nejstarší Gutenbergův tisk je

pokládán Zlomek knih Sibyliných

z roku 1445, za nejslavnější

dvoudílná tzv. dvaačty-

řicetiřádková Bible,

k jejíž výrobě se v letech

1452–1459 spojil s mo-

hučským měšťanem

Johannem Fustem. To

už má ovšem za sebou

vyplenění a zapálení

štrasburské dílny a ná-

vrat do Mohuče.

Gutenbergův vynález

se šířil Evropou rychlostí

blesku, sám vynálezce

se však potýkal s velkými

finančními problémy a soudy

s věřiteli a podílníky na výrobě.

Trochu klidu se mu dostává až když

vstoupí do služeb Adolfa Nassavského, mohučského

arcibiskupa. V roce 1466 přichází Gutenberg o zrak

a dva roky nato umírá. Jeho dílo však patří k těm,

které změnily svět.

pavel auguSta

výročí pokračují - JoHannes gut tenBerg

„Jaderná fyzika se zabývá věcmi tak vzdálenými

našim smyslům, jako je atom a atomové jádro, že

neumožňuje studentům využít vlastní zkušenost

ani nenabízí mnoho možností k experimentování

v tom pravém slova smyslu,“ říká autorka RNDr.

Zdeňka Broklová v úvodu nové publikace „Učíme

jadernou fyziku“. Jak nová publikace, vydaná

v rámci vzdělávacího programu ČEZ, dokládá,

výklad jaderné fyziky na škole se přesto nemusí

zredukovat do nudné podoby vzorečků.

Nová publikace „Učíme jadernou fyziku“ se

může stát účinným pomocníkem pro peda-

gogy vyučující na základních nebo středních

školách. Materiál navazuje na předchozí brožurku

„Jaderné hrátky“ z roku 2006. Na rozdíl od „hrátek“

se zde autorka zaměřuje na činnosti, ve kterých se

uplatní jednoduché výpočty, vyhledávání informací,

společné diskuze či jiná práce s konkrétními údaji.

Publikace je rozdělena do několika částí. V první,

nazvané „Přemýšlíme o jaderné fyzice“, je zpraco-

váno několik úloh pokrývající klíčové pojmy jaderné

fyziky, jako je např. vazebná energie atomového jádra,

energetická bilance jaderné elektrárny, radiouhlíková

metoda jako příklad využití radioaktivity, ochra-

na před ionizujícím zářením apod. Každá úloha

začíná vysvětlením teoretických základů, pokračuje

praktickými příklady s výpočty a v závěru je aktivita

zhodnocena kontrolními otázkami a společnou

diskuzí. Autorka klade důraz na podněcování zájmu

studentů o učební látku, vedení k samostatnému

vyhledávání informací a rozvíjení schopnosti o pro-

blému diskutovat s ostatními. Vyučující jistě ocení

didaktické poznámky a rozšiřující úkoly, podle nichž

může nastavit „náročnost“ výuky podle typu školy

a zájmu svých žáků. Praktické jsou také pracovní

listy, „jaderné“ křížovky nebo pexeso s významnými

osobnosti z oboru fyziky.

V další části publikace „Paradoxní jaderné otázky“

najdou pedagogové náměty pro netradiční zahájení

výkladu nové látky nebo představení nového projektu

tak, aby vzbudil pozornost studentů. Po úvodu:

„Jak je možné, že získáváme energii štěpením jader

atomu? Nemělo by to být tak, že na rozbití atomu

bychom měli energii dodávat?“, může např. následo-

vat vysvětlení pojmů fúze a štěpení.

Brožura také obsahuje nezbytný přehled veličin

a jednotek používaných pro ionizující záření, odkazy na

další materiály, ať už z nabídky vzdělávacího programu

ČEZ, nebo tištěných publikací a webových stránek.

Publikace bude vydána v druhém pololetí, pro její

objednání sledujte nabídku na webových stránkách

vzdělávacího programu ČEZ:

www.cez.cz/vzdelavaciprogram

Další informace podá: Ing. Marie Dufková,

tel.: 211 042 681, e-mail: marie.dufkova@cez.cz.

DariNa bouMová

učíme Jadernou fyzikuinSpirace z naBídky vzdělávacího programu čez